JP2006055790A

JP2006055790A - 濾過装置

Info

Publication number: JP2006055790A
Application number: JP2004242004A
Authority: JP
Inventors: Koji Uchiyama; 浩治内山
Original assignee: F SYST CO Ltd; SYST CO Ltd F
Current assignee: F SYST CO Ltd; SYST CO Ltd F
Priority date: 2004-08-23
Filing date: 2004-08-23
Publication date: 2006-03-02

Abstract

【課題】密閉容器の上部に円筒濾過エレメントを設けた目詰まりのない濾過装置を提供する。
【解決手段】下部が円錐状の密閉円筒容器の上部に濾過エレメントを設け、該濾過エレメントの目詰まりを防止するための回転ノズルヘッダーを濾過エレメントの内部中心に有し、逆洗液により逆洗を行うことで連続運転を行う濾過装置。また、上記装置において、廃液を密閉円筒容器の円周接線方向からサイクロン流を発生させながら流入する流入口を設けた濾過装置。さらに、上記装置において、密閉円筒容器の下部にスラッジ排出弁を有し、スラッジ排出は、スラッジ排出弁のスラッジ濃度に応じ自動または手動で間欠的に短時間の開放を行う濾過装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、密閉容器の上部に円筒濾過エレメントを設けた目詰まりのない濾過装置に関するものである。

従来、スラッジ等の不純物を含有する廃液から不純物を効率的に分離濾過する方法として、例えば、実開平６−２４７０７号公報（特許文献１）に開示されているように、円筒状内周面およびその下部に円錐状内周面を有するタンクと前記タンクの下端部に連設され、濾過対象流体から分離された不純物を貯留する貯留タンクと前記タンクの中央部に配設される円筒状外周面を有するフィルタ部材と前記フィルタ部材をその中心軸を中心として一方向に回転されるフィルタ回転機構と前記フィルタ部材の回転方向に略対向してその円筒状外周面に濾過対象流体を供給する流体供給部と前記フィルタ部材の回転方向に略対向してその円筒状外周面に噴流体を噴出するノズル部と前記フィルタ部材の中央部から、前記濾過対象流体を吸引する液体吸引部とを備えた回転濾過装置が提案されている。

また、特開平１０−３３９１２号公報（特許文献２）に示すように、周面部に多数の透孔が設けられている濾過エレメントによって原水を濾過する濾過方法であって、濾過エレメントによって原水を濾過しているときに、上記濾過エレメントに対向して配置されている洗浄水噴射ノズルから濾過エレメントの周面部に対して洗浄水を噴射させながら、上記濾過エレメントが上記洗浄水噴射ノズルに対して周面部の周方向へ相対回転するように濾過エレメントと洗浄水噴射ノズルとの少なくとも一方を回転させる濾過方法および濾過装置が提案されている。

また、特開２０００−４２３１２号公報（特許文献３）に示すように、周面部に多数の透孔を有する筒状の濾過エレメントが内部に設けられているケーシング内に原水を連続的に流入させて、上記ケーシング内において原水の渦巻流を生じながら原水を濾過エレメントによって濾過する濾過方法であって、原水を濾過エレメントよりも下方の位置からケーシング内に流入させることにより、原水の渦巻流を濾過エレメントの下方から濾過エレメントの内側に向けて進行させる濾過方法が提案されている。

さらに、特開２００１−２１２４０８号公報（特許文献４）に示すように、円筒状に形成された濾材収納容器と濾材収納容器の内部に同心状に配置された円筒状の濾材と濾材収納容器の接線方向から濾材収納容器と濾材の全周面との間に液を旋回させながら直接供給する液供給手段と濾材を経て濾過された液を濾材内から濾材収納容器の外部に取出す液取出手段と濾材内に洗浄用の流体を供給するとともに濾材を経て濾材収納容器内に流出した液体を外部へ排出することで濾材を洗浄する逆洗機構とを具備した濾過装置を提案している。

実開平６−２４７０７号公報特開平１０−３３９１２号公報特開２０００−４２３１２号公報特開２００１−２１２４０８号公報

上述した特許文献１は、フィルタ部材をその中心軸を中心として一方向に回転されるフィルタ回転機構と前記フィルタ部材の回転方向に略対向してその円筒状外周面に噴流体を噴出するノズル部を設けているが、フィルタ部材全体が回転し、かつ外周面に噴流体を噴出するノズル部を設けているもので、逆洗ノズルでないために、フィルタ部材の内部にスラッジ、ゴミが戻され、完全にフィルタの目詰まりを防止することができない。
また、特許文献２または特許文献３は、いずれも特許文献１と同様に、濾過エレメント自体を回転させ、濾過エレメントの外周から洗浄噴射ノズルを設けていることから、逆洗ノズルでないために、フィルタ部材の内部にスラッジ、ゴミが戻され、完全にフィルタの目詰まりを防止することができない。

特許文献４は、逆洗機構を設けているが、しかしながら、この濾材にスラッジ、ゴミが蓄積され、濾材が目詰まりしたら、ハウジングの内圧が上昇するので、この内圧変化をセンサで検出するなどして、濾過機構を停止させて、洗浄機構を作動させて濾材が液の性状や切粉の形状などの条件に応じて選択された逆洗方法により逆洗されるものであり、濾材にスラッジ、ゴミが蓄積された時点で逆洗機構を作動させているために、既に蓄積された状態での濾材でのスラッジ、ゴミ等は高圧水、高圧空気を併用しても濾材の一部は洗浄されるが、しかし、その一部分に高圧水、高圧空気が流れ、他の部分の万遍に高圧水、高圧空気が流れず、全体としての目詰まりを洗浄することが出来ないという問題がある。

上述したような問題を解消するために発明者らは鋭意開発を進めた結果、常圧では流れにくい微小な孔を有する濾過エレメントを密閉円筒容器に配置し、ポンプ圧力により流れ易くし、常にその濾過エレメントを濾過中に洗浄稼働させて連続的、または間欠的に逆洗浄を行うことで、永久的に目詰まりのない濾過装置を提供するものである。その発明の要旨とするところは、
（１）下部が円錐状の密閉円筒容器の上部に濾過エレメントを設け、該濾過エレメントの目詰まりを防止するための回転ノズルヘッダーを濾過エレメントの内部中心に有し、逆洗液により逆洗を行うことで連続運転を行うことを特徴とする濾過装置。

（２）前記（１）に記載の装置において、廃液を密閉円筒容器の円周接線方向からサイクロン流を発生させながら流入する流入口を設けたことを特徴とする濾過装置。
（３）前記（１）または（２）に記載の装置において、密閉円筒容器の下部にスラッジ排出弁を有し、スラッジ排出は、スラッジ排出弁のスラッジ濃度に応じ自動または手動で間欠的に短時間の開放を行うことを特徴とする濾過装置にある。

以上述べたように、本発明によるサイクロンと濾過方式の一体により処理適用範囲の拡大と、独特の逆洗方式で少量、均一で連続的に長期間の運転が可能である等の極めて優れた効果を奏するものである。

以下、本発明について図面に従って詳細に説明する。
図１は、本発明に係る濾過装置の全体概略図である。この図に示すように、下部が円錐状の密閉円筒容器１の上部に濾過エレメント２を設け、工作機械等から排出されたクーラント液などの汚れた廃液を密閉円筒容器１の円周接線方向からサイクロン流を発生させながら、流入する流入口３を設ける。一方、濾過エレメント２の目詰まりを防止するための回転ノズルヘッダー４を濾過エレメント２の内部中心に設け、密閉円筒容器１の上部に設けられた駆動モーター５で回転するように構成されている。この回転ノズルヘッダー４は固定の洗浄液供給配管６から洗浄液が洗浄流入室９に送られる。

また、固定された濾過エレメント２内の中心に設けられた回転ノズルヘッダー４には、回転ノズルヘッダー４への洗浄液導入孔７が設けられ、洗浄液供給配管６から送られた洗浄液は、洗浄流入室９を介してこの洗浄液導入孔７から回転ノズルヘッダー４に送られて、密閉円筒容器１の上部に設けられた駆動モーター５によって回転ノズルヘッダー４が回転しながら、回転ノズルヘッダー４の先端に設けられた複数の洗浄水噴出ノズル８から洗浄液が噴射され、濾過エレメント２内に工作機械等から排出されたクーラント液などの汚れた廃液によって濾過エレメント２の目詰まりが生じる前に洗浄されて目詰まりを防止するものである。

このようにして、工作機械等から排出されたクーラント液などの汚れた廃液を密閉円筒容器１の円周接線方向からサイクロン流を発生させながら、流入する流入口３から流入された廃液は、常圧では流れにくい微小な孔を有する濾過エレメント２をポンプ圧力により流れ易くし、その濾過エレメント２を濾過中に回転ノズルヘッダー４の先端に設けられた複数の洗浄水噴出ノズル８によって逆洗浄され、永久的に目詰まりのなく稼働することが可能となり、この濾過エレメント２によって濾過された濾過水は密閉円筒容器１の上部に設けられた排出口１０から排出される。

一方、濾過エレメント２で濾過された濾過水以外のスラッジ、ゴミ等は、密閉円筒容器１に濾過エレメント方向に上昇させないための充分な長さＬ₁またはＬ₂を設けることにより、密閉円筒容器１の円周接線方向にサイクロン流を発生させながら流入された廃液中のスラッジ、ゴミ等が密閉円筒容器１の内壁に固まらず、沈降しやすく、濾過エレメント２で逆洗されたスラッジ、ゴミ等が容器の下方に移動しやすい構造とする。ここで、長さＬ₁は、密閉円筒容器１での濾過エレメント２下部から円錐状になるまでの円筒部分の長さを言い、長さＬ₂は、密閉円筒容器１下部の円錐状の部分の長さを言う。

この場合での長さＬ₁またはＬ₁＋Ｌ₂の関係は特に定めるものでないが、Ｌ₂＞Ｌ₁とすることが好ましい。いずれにしても、濾過エレメントから逆洗されたスラッジ、ゴミ等がサイクロン流に乗って濾過エレメント方向に上昇することなく密閉円筒容器の内壁に沿って沈降するために充分であれがよく、そのためには、Ｌ₂のみでもよい。しかし、Ｌ₁およびＬ₂をあまり長くしても、上記効果が飽和し、それ以上長くするのは設備的にコスト高になる。

上述したように、濾過エレメント２で濾過された濾過水以外のスラッジ、ゴミ等が濾過エレメント方向に上昇させないための充分な長さＬ₁またはＬ₁＋Ｌ₂を設ける必要がある。このような構成のもとに、密閉円筒容器１の下部にはスラッジ排出弁１１を有し、サイクロン流効果によって密閉円筒容器の内壁に沿って沈降したスラッジ等１２の排出は、このスラッジ排出弁１１でのスラッジ濃度に応じて自動または手動で間欠的に短時間の開放により外部へ排出する。

図２は、本発明に係る流入口の詳細図である。この図に示すように、密閉円筒容器１の円周接線方向に流入口３を設けることにより、密閉円筒容器１内に工作機械等から排出されたクーラント液などの汚れた廃液を流入する際にサイクロン流を発生させながら流入させることにより、廃液中のスラッジ、ゴミ等を密閉円筒容器１の内壁に寄せながら落下させる。一方、サイクロン効果を生かし、スラッジ、ゴミ等の分離と沈殿効果を併用し、サイクロンだけでは分離しにくい比重の軽いスラッジ、粘性のある液体を濾過エレメント２によって濾過を可能とするものである。

すなわち、汚れたダーティ液は濾過エレメントの設置されている密閉円筒容器１の上部で遠心流れ（サイクロン流）を発生させながら流入させる。これにより荒く、重いスラッジ、ゴミ等は密閉円筒容器１の内壁に送られる作用があり、濾過エレメントの目詰まり負荷を軽減させる。また、濾過エレメントは目詰まりに関係なく、必要に応じてモーターで回転しているため、回転逆洗ヘッダの回転ノズルヘッダーにより内側から均一に洗浄される。それによって、濾過の中断せずに連続運転を行うことが可能となった。

また、逆洗されたスラッジ、ゴミ等はサイクロン流により密閉円筒容器の内壁側に寄せられ、やがて重力により密閉円筒容器の底部へと移動する。こうして、流入口３からサイクロン流→連続濾過→逆洗→スラッジ、ゴミ等の密閉円筒容器下方への沈降が連続して行われる。一般によくある濾過→濾過停止→逆洗→濾過のような間欠的な運転でなく、連続濾過、必要に応じて逆洗を行ない、濾過エレメントの機能を保ちつつ、時には濾過エレメントの効果を助長させながら円滑化を図ることに本発明の大きな特徴がある。また、密閉円筒容器下部に沈降したスラッジ、ゴミ等の濃度の高い液は間欠的に短時間の自動弁あるいは手動弁の開放により外部へ排出する。

図３は、本発明に係る密閉円筒容器の上部に設けられた回転ノズルヘッダーの詳細図である。この図に示すように、上述した濾過エレメント２の中心に濾過エレメント逆洗の回転ノズルヘッダー４が、上部の駆動モーター５によって回転可能に構成されている。また、回転ノズルヘッダー４は、固定の洗浄液供給配管６から洗浄液が洗浄流入室９に送られる。洗浄流入室９に送られた洗浄水は回転ノズルヘッダー４に設けられた洗浄液導入孔７から回転ノズルヘッダー４の先端の洗浄水噴射ノズルの回転により濾過エレメント全体を常に均一に洗浄する。そのための回転ノズルヘッダー４の軸受部には軸受１４を設け、かつ、軸シール１３を配設して液漏れを防止している。このように濾過エレメントの内部中心に回転ノズルヘッダーを設けたことも上記に併せて本発明の大きな特徴である。

以上述べたように、従来の間欠逆洗では濾過後の逆洗によらざるを得ず、そのために逆洗むら、目詰まりを生じるに比較して、本発明では、全く目詰まりに関係なく、必要に応じた連続的ないし間欠的な逆洗を行うことで、常に濾過エレメントをクリーンに保持することが可能となり、逆洗むらの発生しない連続的に長期運転が可能となる。また、濾過エレメントはＳＵＳ金網を独特の補強で保護し強度を大幅にアップさせたので長時間寿命を保持でき、微細メッシュの濾過が可能とした。さらに、サイクロンと濾過エレメントとの一体構成により、サイクロン効果を生かしたスラッジ、ゴミ等の分離と沈殿効果を併用したサイクロンだけでは除去出来ない分野の濾過方式による精密２次処理フィルターを提供することが出来る等極めて優れた効果を奏するものである。

本発明に係る濾過装置の全体概略図である。本発明に係る流入口の詳細図である。本発明に係る密閉円筒容器の上部に設けられた回転ノズルヘッダーの詳細図である。

符号の説明

１密閉円筒容器
２濾過エレメント
３流入口
４回転ノズルヘッダー
５駆動モーター
６洗浄液供給配管
７洗浄液導入孔
８洗浄水噴出ノズル
９洗浄流入室
１０排出口
１１スラッジ排出弁
１２スラッジ等
１３軸シール
１４軸受

特許出願人株式会社エフ・シスト
代理人弁理士椎名彊

Claims

下部が円錐状の密閉円筒容器の上部に濾過エレメントを設け、該濾過エレメントの目詰まりを防止するための回転ノズルヘッダーを濾過エレメントの内部中心に有し、逆洗液により逆洗を行うことで連続運転を行うことを特徴とする濾過装置。
請求項１に記載の装置において、廃液を密閉円筒容器の円周接線方向からサイクロン流を発生させながら流入する流入口を設けたことを特徴とする濾過装置。
請求項１または２に記載の装置において、密閉円筒容器の下部にスラッジ排出弁を有し、スラッジ排出は、スラッジ排出弁のスラッジ濃度に応じ自動または手動で間欠的に短時間の開放を行うことを特徴とする濾過装置。